钯催化剂在燃料电池阳极中的研究进展

钯(Pd)作为燃料电池阳极催化剂,具有重要的市场应用前景。从纯Pd催化剂,负载型Pd催化剂,Pd基合金催化剂3个方面综述了近年来Pd催化剂在燃料电池阳极中的研究进展,介绍了其结构形态、载体、掺杂元素等对Pd催化剂的催化性能的影响。     

质子交换膜燃料电池阴极铂合金催化剂研究进展

氧电极还原电催化剂对于质子交换膜燃料电池的发展具有重要的意义.综述了阴极铂合金催化剂的研究现状,包括催化剂的制备方法、影响催化剂性能的主要因素、合金催化剂性能提高的机理分析等.     

直接乙醇燃料电池阳极催化剂载体的研究进展

主要介绍燃料电池的重要作用,指出直接乙醇燃料电池的优势以及目前面临的问题,论述直接醇类燃料电池阳极催化剂载体的研究现状,介绍具体的催化剂碳系载体、非碳系载体的优点以及不足之处,并且对直接乙醇燃料电池阳极催化剂载体的发展进行了展望。     

阴离子交换膜离子传导率与耐碱稳定性研究进展

碱性膜电解水制氢和燃料电池技术是氢能产业链上的重要产氢和用氢技术。作为碱性膜电解槽及燃料电池的核心部件,阴离子交换膜承担着传递氢氧根离子、阻隔气体渗透、分隔正负两极的重要作用,决定着电化学过程效率和性能.现有阴离子交换膜的氢氧根传导率偏低和耐碱稳定性不高的问题严重制约着产氢和氢能转化效率.本文综述了近年来面向碱性膜电解水制氢和燃料电池应用的阴离子交换膜的发展动态,特别是在强化离子传导率、提高耐碱稳定性方面的方法和进展,以及膜材料化学组成和结构对膜性能的影响.     

主链结构对阴离子交换膜碱稳定性的影响

碱性阴离子交换膜燃料电池(AAEMFCs)可使用低成本的非Pt催化剂,具有反应高效及环境友好等优点,因可在一定程度上取代质子交换膜燃料电池(PEMFCs)而备受关注.阴离子交换膜(AEMs)作为AAEMFCs的核心部件,需要兼备优异的OH-传输性能、机械性能、热稳定性及碱稳定性等.但目前AEMs仍面临的巨大挑战是耐碱性...     

燃料电池质子交换膜的研究进展

本文从质子交换膜的发展入手 ,指出全氟磺酸型质子交换膜是目前最适合燃料电池的膜材料 ,并对其结构特点及优缺点进行了重点分析 ,论述了目前质子交换膜的发展趋势     

低温燃料电池阳极催化剂的研究进展

阳极催化剂是低温燃料电池的关键材料之一,研制新型催化剂对燃料电池的性能及成本起着关键作用。从改变催化剂的组成、分散度及调控催化剂的表面结构3个方面综述了近年来低温燃料电池阳极催化剂的研究进展,并展望了该领域今后的发展方向。     

质子交换膜燃料电池的研究进展

论述了质子交换膜燃料电池的开发现状及国内外研究进展；同时介绍了趋于成熟的贮氢技术，包括质子交换膜、双极板、膜电极和电催化剂在内的关键技术、应用以及未来展望。     

质子交换膜燃料电池氮掺杂碳基催化剂研究进展

简要介绍了近年来氮掺杂碳基催化剂在质子交换膜燃料电池阴极氧还原方面的应用发展状况,详细总结了最近几年有关氮掺杂碳基催化剂制备及机理方面的研究结果,包括氮源前驱体种类、金属前驱体种类、金属的含量、碳源前驱体种类、热处理工艺等影响催化剂氧还原活性的主要因素,并指出了目前研究中的难点以及未来的发展方向。     

质子交换膜燃料电池电催化剂催化机理研究最新进展

简述了质子交换膜燃料电池(PEMFC)电催化剂研究发展的概况和催化机理研究的最新进展,并指出了PEMFC电催化剂的选择与设计应重点解决的理论指导问题.     

Guanidine分子在燃料电池用阴离子交换膜中的应用

以壳聚糖(CS)和2,3-环氧丙基三甲基氯化铵(GTA)为原料,制备季铵化壳聚糖(QCS),将其与小分子游离胍(Guanidine)共混,借助戊二醛(GA)的化学交联作用,将季铵化壳聚糖中的氨基以及胍中的氨基交联,形成网状结构,由此制得含有不同含量Guanidine分子的交联QCS-G阴离子交换膜。实验过程中,对该膜的含水率、溶胀度、力学强度、电导率及耐碱稳定性等进行了详细的考察。结果表明,游离胍的引入可有效地提高膜的电导率和耐碱稳定性,同时降低了膜的溶胀度及含水率。其中小分子游离胍质量分数为2.5%的膜(QCS-G2.5%)在70℃时的电导率可达到6.58×10~(-2)S/cm;在10 mol/L NaOH溶液中浸渍72 h后该膜70℃测得的电导率损失仅为3.8%,离子交换量损失仅为3.82%,表明该膜的耐碱性能较好。     

直接硼氢化物燃料电池(DBFC)阳极催化剂的研究进展

直接硼氢化物燃料电池(DBFC)具有理论电池电压高和能量密度大等特点, 而其阳极催化剂是决定电池性能的关键因素之一。因此, 研究者们在提高阳极催化剂催化活性和降低催化剂成本方面开展了大量的研究工作。本文在简要介绍DBFC工作原理和阳极反应机理的基础上, 从催化剂种类和性能角度综述了近年来DBFC中贵金属、过渡金属以及储氢合金阳极催化剂的主要研究进展, 指出了阳极催化剂研究所面临的问题, 同时提出了今后的发展方向。     

质子交换膜燃料电池用金属双极板表面改性的研究进展

双极板是质子交换膜燃料电池(PEMFC)的重要组成部分,起收集传导电流、分隔氧化剂和燃料以及支撑电池堆等作用,占整个电池质量和成本的很大比重。目前PEMFC双极板材料主要有石墨、金属及相关复合材料。与其他双极板相比,金属双极板因具有导电导热性好、机械强度高、易加工和成本低等优点而受到重视,但其面临腐蚀及表面层钝化影响电池性能等问题。为此,国内外研究者对金属双极板的表面改性开展了广泛的研究,并取得了很大进展。     

Ultrathin Ultralow-Platinum Catalyst Coated Membrane for Proton Exchange Membrane Fuel Cells

Catalyst coated membrane (CCM) is the core component of proton exchange membrane fuel cells and is routinely fabricated by spraying Pt/C slurries onto membrane, resulting in low activity and thick catalyst layer (CL, 5–10 µm) with an unaffordable Pt loading of 0.2–0.4 mg cm⁻² and a large mass transfer resistance at cathode. Highly active ultrathin ultralow-Pt CL (UUCL) is urgently required, but remains rare. Herein, wet-chemical direct growth of UUCLs on both sides of membrane to achieve integrated ultrathin ultralow-Pt catalyst coated membranes (UUCCMs) with a cathodic CL thickness of 79.7 ± 15.0 nm and a Pt loading of 20.2 ± 1.6 µg cm⁻² is reported. The key to this unique fabrication is the release of proton from membrane to regioselectively initiate the growth of interconnected Pd nanoneedle clusters array on membrane, followed by high-density deposition of Pt nanoparticles on Pd (Pt/Pd UUCLs). The single cell of UUCCMs exhibits the highest mass peak power density of 59.9 W mg_Pt,Cathode⁻¹ in the literature. The exceptional activity originates from high electrochemically active surface area, remarkable oxygen reduction reaction activity closely correlated with strain, and electronic effect at Pt/Pd interface, as well as improved mass transfer and optimal water management.     

Integrating PGM‐Free Catalysts into Catalyst Layers and Proton Exchange Membrane Fuel Cell Devices

While proton exchange membrane fuel cells (PEMFCs) continue to expand into commercial markets, there is still pressure to decrease cost. One of the largest opportunities to reducing cost is to reduce the amount of platinum‐group metal (PGM) catalysts used in the electrodes (particularly the cathode). Over the past decade, exciting advances in the Fe/N/C family of PGM‐free oxygen reduction reaction (ORR) catalysts has provided great optimism that not only can PGMs at the cathode be reduced but possibly be completely eliminated. In fact, in September 2017, Ballard Power Systems announced the commercialization of the world's first PEMFC product to utilize a PGM‐free catalyst at the cathode (FCgen‐micro (non‐precious‐metal catalyst, NPMC)). However, for these catalysts to be used in more demanding applications, an improved understanding and new design approaches for PGM‐free catalyst layers will be required. Herein, some of the latest research on both modeling and experimental studies in the field of PGM‐free catalyst layer research are discussed. In addition, a short discussion on Ballard's new NPMC is provided.     

直接甲醇燃料电池阳极催化剂的研究进展

直接甲醇燃料电池阳极催化剂是影响该类电池性能的关键技术之一，从铂基合金催化剂，铂-金属大环化合物催化刑，导电聚合物为载体的复合催化剂，以及非贵金属催化剂四方面综述了直接甲醇燃料电池阳极催化剂的研究进展。     

质子交换膜燃料电池的研究与应用进展

综述了质子交换膜燃料电池的研究及应用状况,并对影响其性能的因素进行了讨论,指出了今后的研究方向.     

燃料电池用磺化聚醚醚酮薄膜的研究进展

概述了近几年来燃料电池用磺化聚醚醚酮(SPEEK)质子交换膜的研究进展,分别从聚醚醚酮(PEEK)磺化制备SPEEK、SPEEK薄膜的制备和改性SPEEK薄膜等几个方面总结了SPEEK质子交换膜的研究结果,并分析展望了研究工作的发展趋势.     

硼氢化钠-质子交换膜燃料电池的研究发展趋势

对硼氢化钠-质子交换膜燃料电池的国内外近期研究进行了综述,重点分析了硼氢化钠水解制氢用催化剂的制备、性能、水解制氢副产品再生和硼氢化钠-质子交换膜燃料电池系统的装置设计,提出了多组分合金化与多孔结构化催化剂的研究思路,强调了硼氢化钠-质子交换膜燃料电池系统研制的必要性和迫切性.